哑铃型桥梁结构畸形波浪力水槽试验及简化算法

为研究畸形波浪参数对新型哑铃型桥梁结构波浪力的影响，开展一系列波流水槽模型试验.首先，分析谱峰频率、频率范围及聚焦位置对哑铃型桥梁结构周围的波面时程图及波峰的影响；其次，阐明上述波浪参数对结构畸形波浪力时程图及波浪力峰值的影响规律；最后，基于经典绕射理论，提出适用于新型哑铃型桥梁结构畸形波浪力谱的简化计算方法.研究结果表明：谱峰频率、聚焦位置及频率范围对结构周围的波面位移影响均较小，差异均小于3%.谱峰频率和聚焦位置对哑铃型桥梁结构畸形波浪力有较大影响，当谱峰频率从0.6 Hz增加到1.1 Hz时，顺波向波浪力呈先增后减的变化趋势，变化幅度最高达11.0%，垂向浮托力则下降了57.0%；当频率范围从0.5 Hz增加到0.8 Hz时，顺波向波浪力下降了2.1%，垂向浮托力增大了5.9%；当聚焦位置从结构物的迎浪侧移动到背浪侧时，引起的结构顺波向波浪力变化幅度小于5%，垂向浮托力变化幅度小于3%.经过试验数据和理论分析结果的对比表明，基于绕射理论提出的简化算法可有效计算畸形波作用下哑铃型桥梁结构的波浪力谱模型.